Redacción Ciencia. – Son los grandes ‘atletas de la naturaleza’: los caballos corren a unas velocidades increíbles haciendo gala de una gran resistencia física. Y, ahora, la ciencia acaba de desvelar que esta proeza se debe a una mutación genética.
Se trata de la mutación del gen KEAP1 que multiplica la producción de energía en los caballos. También les protege contra el estrés oxidativo celular, según describe un artículo científico publicado este jueves en la revista Science. Es fruto de un estudio llevado a cabo por investigadores de varias universidades de Estados Unidos.
La capacidad de los caballos para absorber, transportar y utilizar oxígeno, con un consumo máximo que duplica con creces el de los atletas humanos de élite, ha fascinado desde siempre a los científicos. Han visto en ellos un modelo para encontrar pistas que ayuden a tratar las enfermedades respiratorias en las personas.
Adaptación atlética
Una de las cuestiones clave, señalan los autores, era dar con las adaptaciones fisiológicas que permiten a los caballos correr con tanta velocidad y resistencia. Sobre todo teniendo en cuenta su gran tamaño.
Los investigadores se centraron en las mitocondrias. Estos son unos orgánulos celulares que generan la mayor parte de la energía necesaria para activar las reacciones bioquímicas de la célula.
Los caballos poseen una densa concentración de mitocondrias en los músculos que rodean los huesos de las patas. Esa particularidad les permite aumentar la producción de energía y ser tremendamente atléticos.
Pero la elevada concentración de mitocondrias en el músculo también puede tener un efecto negativo para los caballos. Puede generar una mayor producción de unas moléculas denominadas ‘especies reactivas de oxígeno’. Estas pueden provocar daños importantes en los tejidos y en la función celular, eso que conocemos como estrés oxidativo.
Los investigadores se preguntaron qué mecanismos moleculares hacen que los caballos se beneficien de la energía que les aporta su excepcional actividad mitocondrial. Al mismo tiempo, buscaban entender cómo gestionan bien el estrés oxidativo causado por esa actividad.
Análisis de casi 200 especies
Para responder a esta pregunta, los autores hicieron un análisis evolutivo del gen KEAP1 a 196 especies de mamíferos. Se sabía que era un regulador clave de la actividad mitocondrial. La alteración de este gen puede estar relacionada también con enfermedades humanas, como el cáncer de pulmón y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
Los resultados indican que los caballos modernos, así como los burros y las cebras, han evolucionado hacia una adaptación genética. Esta les ha llevado a contar en su gen KEAP1 con lo que se denomina un ‘codón de terminación’. Su función es acortar el mensaje cifrado por el ADN.
Ese ‘codón de terminación’ mejora la funcionalidad del gen y evita que se reduzcan los niveles de una proteina (NRF29). Esta es la encargada de evitar el estrés oxidativo. Esto se traduce en un aumento de la energía mitocondrial y una pronta recuperación de la actividad física.
Esta adaptación genética estaría detrás de la excepcional resistencia de los caballos, concluyen los autores. Creen que hay que seguir estudiando por sus posibles implicaciones para obtener pautas para tratar patologías humanas, entre otros.
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